Выбор интерфейсов измерительных систем - раздел Образование, Основы проектирования Современное Проектирование Автоматических Средств Измерений И Контроля Широко...
Современное проектирование автоматических средств измерений и контроля широко использует системный подход, при котором любое достаточно сложное средство измерений (прибор, система) представляется как совокупность унифицированных типовых узлов – функциональных блоков (ФБ). Выполняющих специализированные функции и соединенных между собой унифицированными линиями связи. В свою очередь, всякое средство измерений может рассматриваться как некоторый ФБ, входящий в систему более высоко уровня или ранга.
Следовательно, под ФБ понимается совокупность схемных элементов, объединенных электрически и конструктивно в одно устройство, с помощью которого в системе может быть реализована определенная функция.
Из нескольких простых ФБ может быть построен ФБ более высокого уровня. Совокупность определенных ФБ в автоматических средствах измерений и контроля позволяет решить все возлагаемые на них задачи. При этом каждый ФБ реализует более количество функций, чем измерительный преобразователь.
Сопряжение ФБ и микропроцессора (МП) в автоматических средствах измерений и контроля осуществляется с помощью интерфейсных средств, обеспечивающих передачу данных одинакового формата. Существует ряд типовых структур интерфейса для автоматических средств измерений и контроля, имеющих в своем составе микроЭВМ или МП.
Под интерфейсом (или сопряжением) понимают совокупность схематических средств, обеспечивающих непосредственное взаимодействие составных элементов ИИС (ГОСТ 15971-74). Т.е. как уже было сказано – устройства подсоединяются к системе сопряжения и объединяются в ИИС по определенным правилам, относящимся к физической реализации сопряжений.
Конструктивное исполнение этих устройств, характеристики вырабатываемых и принимаемых блоками сигналов и последовательности выдаваемых сигналов во времени позволяют упорядочить объем информацией между ФБ.
Под интерфейсной системой понимают совокупность логических устройств объединенных унифицированным набором связей и предназначенных для обеспечения информационной, электрической и конструктивной совместимости. Интерфейсная система также реализует алгоритм взаимодействия функциональных модулей в соответствии с установленными нормами и правилами.
Возможны два подхода к организации взаимодействия элементов системы и построению материальных связей между ними:
- жесткая унификация и стандартизация входных и выходных параметров элементов системы;
- использование ФБ с адаптивными характеристиками по входам-выходам.
На практике часто сочетают оба подхода. Стандартизация интерфейсов позволяет:
- проектировать ИИС различных конфигураций;
- значительно сократить число типов СИ и их устройств сопряжения;
- ускорить и упростить разработку отдельных СИ и ИИС в целом;
- упростить техническое обслуживание и модернизацию ИИС;
- повысить надежность ИИС.
Между ФБ ИИС осуществляется обмен информационными и управляющими сообщениями.
Информационное сообщение содержит сведения о значении измеряемого параметра, диапазона измерения, времени измерения, результатах контроля состояния измерительных каналов и др.
Управляющее сообщение содержит сведения о режиме работ ФБ, порядке выполнения или последовательности операций во времени, команде контроля состояния измерительных каналов.
Интерфейс может быть общим для устройств разных типов, наиболее распространенные интерфейсы определены международными, государственными и отраслевыми стандартами. Стандарт (ГОСТ 26016-81 «Единая система стандартов приборостроения. Интерфейсы, признаки классификации и общие требования») включает четыре признака классификации: способ соединения компонентов системы (магистральный, радиальный, цепочечный, комбинированный); способ передачи информации (параллельный, последовательный, комбинированный); принципы обмена информацией (асинхронный, синхронный); режим передачи информации (двусторонняя одновременная передача, двусторонняя поочередная передача, односторонняя передача).
Канал общего пользования (интерфейс приборный)
В соответствии с ГОСТ 26.003-80 соединение программируемых и непрограммируемых электронных измерительных устройств, применяемых в системах автоматизации экспериментальных исследований, должно осуществляться через многопроводный магистральный канал общего пользования.
Устройство А – устройство, способное управлять передачей, передавать и принимать информацию; В – устройство, способное передавать и принимать информацию; С – устройство, способное только передавать либо только принимать информацию;
ШД, ШС, ШУ – соответственно линии данных (8-разрядная), синхронизации и управления.
Шина данных ЛДО-ЛД7 используется для передачи адресных, программных, управляющих, основных данных и данных о состоянии.
Шина синхронизации ШС управляет передачей информации по линиям данных: адреса, команды, результаты измерений и другие данные – должно осуществляться по трем линиям, входящим в ШС: ГП, СД, ДП.
Линия СД – «линия сопровождения» - переводится в низкое состояние передающим устройством («источником»), указывая на верность данных на ШД.
Линия ГП – «линия готовности» - это линия обмена сигналами между «приемниками» и «источниками», высокое состояние которой указывает, что «приемники» готовы к приему информации. Линия ГП управляет устройствами, адресованными на прием.
Наличие сигнала на линии ДП – «линия приема данных» - (высокое состояние) указывает о конце приема информации «приемниками». Линия управляется всеми устройствами, когда линия УП имеет низкое состояние, или теми устройствами, которые адресованы на прием, когда линия УП имеет высокое состояние.
Шина управления – ШУ – должна использоваться для передачи управляющих сигналов между контроллером и всеми другими устройствами, соединенными с КОП, с помощью линий УП, КП, ОИ, ДУ, ЗО. Выдача сигналов на линию управления (УП) осуществляется тем устройством, которое в данный момент выполняет функцию контроллера в системе.
Линия – «коней передачи» - устанавливается «передатчиком» в низкое состояние параллельно с передачей последнего байта данных, сигнализируя, что данных больше нет.
Когда линия ОИ – «очистить интерфейс» - используется при запуске системы, переходит в низкое состояние, прекращается вся деятельность канала передачи информации, все устройства освобождают себя от адресов и переходят в состояние холостого хода.
При установлении линии ДУ – «дистанционное управление» - в низкое состояние устройство получает разрешение на переключение управления с «местного» на «дистанционное». При высоком состоянии линии ДУ устройство должно находиться в «местном» управлении.
Линия ЗО – «запрос на обслуживание» - переходит в низкое состояние в том случае, когда какое-либо устройство посылает контроллеру запрос на обслуживание.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Уфимский государственный авиационный технический университет...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Выбор интерфейсов измерительных систем
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Этапы проектирования.
- составная часть любого из стадий проектирования, сводящуюся к выполнению проектных операций и процедур, относящихся к 1 аспекту или иерархическому уровню. Проектная процедура – формализова
Этапы проектирования.
- составная часть любого из стадий проектирования, сводящуюся к выполнению проектных операций и процедур, относящихся к 1 аспекту или иерархическому уровню. Проектная процедура – формализова
Цифровые преобразователи и приборы
В настоящее время широко применяются цифровые измерительные преобразователи (ЦИП), имеющие ряд преимуществ перед аналоговыми электроизмерительными приборами.
В отличие от аналоговых прибор
Структуры и алгоритмы функционирования измерительных систем
Измерительные системы предназначены для получения и выдачи измерительной информации о состоянии объекта, которое представляется физическими величинами (масса, геометрические размеры, линейные и угл
Многоточечные измерительные системы.
Для объектов, состояния которых представляются однотипными физическими величинами, например, деформация, возникающая на различных участках механизмов при воздействии на него статической нагрузки, в
Мультиплицированные измерительные системы.
В случае представления состояния объекта однотипными физическими величинами целесообразно получение и выдача измерительной информации, осуществляемые с помощью мультиплицированных ИС.
В по
Сканирующие измерительные системы.
Сканирующие измерительные системы предназначены для получения измерительной информации о состоянии поля физических величин.
Восприятие состояния поля осуществляется сканирующим (системным)
Системы автоматического контроля
При контроле устанавливается степень соответствия между состоянием объекта контроля и заданной нормой.
Контроль, при котором описания норм заданы в количественном виде с по
Датчик как цепь измерительных преобразователей
Одним из основных положений современной теории измерительных устройств является положение об измерительном преобразовании. В соответствии с ним измерение рассматривается как процесс приема и преобр
Фотоэлектрические преобразователи
Фотоэлектрическими называются такие преобразователи, у которых выходной сигнал изменяется в зависимости от светового потока, падающего на преобразователь. Фотоэлектрические преобразователи
Емкостные преобразователи
Емкостный преобразователь представляет собой конденсатор, емкость которого изменяется под действием измеряемой неэлектрической величины. В качестве емкостного преобразователя широк
Индуктивные преобразователи
Индуктивным называют такой преобразователь, который преобразует значение измеряемой (механической) величины в значение индуктивности. Он представляет собой катушку индуктив
Магнитоупругие преобразователи
Магнитоупругие преобразователи являются разновидностью электромагнитных преобразователей. Они основаны на явлении изменения магнитной проницаемости μ ферромагнитных тел в зависимости от возник
Нормирующие преобразователи
На сегодняшний день одной из основных задач, решаемых электронными устройствами, является измерение различных физических величин. Основа любого электронного измерительного устройств
Измерительные преобразователи компенсационного типа
Отдельные звенья структурной схемы рис.1.1а могут представлять собой более простые ИП. С целью повышения точности некоторые из них охватывают ООС, т.е. выполняют по компенсационной схеме. Такие ИП
Измерительные преобразователи переменного тока
Широкое применение в цифровых измерительных приборах нашли методы измерения переменного тока и напряжения, основанные на линейном преобразовании среднего значения измеряемого сигнала в напряжение п
Способы вывода кодированной
информации на цифровые индикаторы.
Индикатор является составным элементом. С его помощью осуществляется передача информации от прибора или системы к операт
Электролюминесцентные индикаторы
В электролюминесцентных индикаторах используется явление свечения при возбуждении его электрическим полем. Электролюминесцентные индикаторы состоят из 2 электродов, образующих плоский конденсатор м
Жидкокристаллические индикаторы.
Индикаторный элемент на жидком кристалле ( ЖК индикатор) состоит из 2 стеклянных пластин, имеющих на внутренних сторонах прозрачное поводящее покрытие, например из окиси олова. Полость между стекля
Полупроводниковые индикаторы.
Полупроводниковые индикаторы основаны на свойстве арсенид-фосфид-галлиевых диодов излучать свет при пропускании через них тока. Полупроводниковые индикаторы на светоизлучающих диодах (СИД) имеют не
Накопители информации
Накопитель информации — устройство записи, воспроизведения и хранения информации, а носитель информации — это предмет, на который производится запись информации (диск, лента, твердотельный носитель
Накопители на гибких дисках
Конструктивно дисковод состоит из механических и электронных узлов: рабочего двигателя, рабочей головки, шагового двигателя и управляющей электроники.
Рабочий двигатель
Накопители на жестких магнитных дисках
По сравнению с дискетами HDD обладают такими преимуществами: значительно большая емкость, (чтобы сохранить данные объемом 420 Мбайт, требуется один НDD или около 290 дискет 3.5"
Приводы СD-RОМ
СD-RОМ — компакт-диск (СD), предназначенный для хранения в цифровом виде предварительно записанной на него информации и считывания ее с помощью специального устройства, называемого СD-RОМ – driver,
Накопители на магнитной ленте
Накопители на магнитной ленте применяются в системах резервного копирования. Резервное копирование данных необходимо, если емкость используемого накопителя на жестких дисках невелик
Показатели качества приборов и систем
В процессе проектирования возникает потребность оценивать совершенство и эффективность приборов обобщенными показателями, сравнивать их с подобными показателями ранее разработанных конструкций, чет
Системный подход, как основа проектирования
Под проектированием – как известно – понимают комплекс работ по изысканиям, исследованиям, расчетам и конструированию, имеющих целью получения всей необходимой документации для созд
Проектирование программного обеспечения измерительных систем
Без соответствующего программного обеспечения современные измерительные и другие системы, включающие ЭВМ или средства микропроцессорной техники работать не могут.
Существуют жесткие ограни
Сертификация приборов и систем
Сертификация – форма осуществления органом по сертификации подтверждения соответствия объектов требованиям технических регламентов, положениям стандартов и условиям договоров.
Система серт
Физические величины и поля. Принципы
их преобразования.
Физическая величина – особенность, свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам (физическим системам, их состояни
Коды, используемые в ЦАП и АЦП.
В ЦАП и АЦП используют те же коды, что и в цифровых вычислительных машинах ЦВМ, поскольку они совместно работают в различных системах переработки информации. В основном это разновидности двоичного
Основные параметры ЦАП и АЦП.
ЦАП и АЦП являются сложными электронными устройствами с широкой областью применения, что требует большого числа параметров, необходимых для описания преобразователей и их возможностей.
Хар
АЦП импульсного преобразования.
Метод последовательного преобразования реализуется и в АЦП время – импульсного преобразования (АЦП с генератором линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН)). Принцип действия рассматриваемого АЦП осно
Новости и инфо для студентов